Ученые превратили бактерии в аналоговые запоминающие устройства

О новой технологии экологического и медицинского мониторинга сообщает статья в журнале Science. В качестве носителей информации американские ученые решили использовать бактерии кишечной палочки, предварительно анеся изменения в ее геном. В результате эксперимента информация на них \”запоминающих устройствах\” долго хранится, легко извлекается и стирается, что делает их идеальным мониторинговым инструментом в сферах экологии и медицины.
Как отмечается в статье, ранние попытки хранить информацию в геномах бактерий основывались на цифровую память по принципу «все или ничего»: организмы запоминали, случилось ли некое событие или нет. Тимоти Лю (Timothy Lu) и его коллеги из Массачусетского технологического института разработали систему хранения аналоговой памяти: она способна фиксировать, насколько сильным было внешнее воздействие и сколько оно продлилось.
Для этого ученые создали «геномный магнитофон», позволяющий записывать информацию в любой участок генома. Они заставили клетки вырабатывать фермент рекомбиназу, который может вставить последовательность ДНК в заданное место генома клетки. Производится же фермент лишь при контакте с предзаданным сигналом (определенная молекула или вспышка света).
Таким образом зафиксированная память хранится в генах бактерий и передается из поколения в поколение.
Стирать же память можно, заставив клетки включить в тот же участок генома другой фрагмент ДНК аналогичным способом.
Бактериальные устройства памяти можно использовать в датчиках, ведущих мониторинг окружающей среды. Также их можно поместить в кишечник человека, где микробы будут следить, сколько жиров и сахара попадает в организм или предупреждать о воспалительных процессах. Пригодятся такие устройства памяти и в биологических компьютерах.